JP2000314147A - 掘削機用バケット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削機のアームに取り付けて使用されるバケ
ット装置において、掘削や整形などの種々の作業を、掘
削機ごと位置を変えなくとも良好に行うことができるよ
うにする。 【解決手段】 バケット装置１１は、掘削機１のアーム
７の先端部に軸１３を介して回動可能に取り付けられる
取付ベース１２と、取付ベース１２の取付面１２ｃに回
転伝達機構１８を介して回転可能に取り付けられるバケ
ット１９と、バケット１９を回転させる油圧モータ１６
とを備えている。バケット１９は、アーム７が回動する
一つの面内で軸１３を介して回動（矢印Ｄ参照）できる
ことに加えて、中心線Ｏ２を中心に回転（矢印Ｅ参照）
させることができるため、掘削や整形などの種々の作業
を、掘削機ごと位置を変えなくとも良好に行うことがで
きるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機のアームの
先端部に取り付けて使用される掘削機用バケット装置に
関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】バックホーなどの掘削
機においては、旋回台の上に運転室が設けられていると
共にブームが上下方向に回動可能に設けられ、そのブー
ムの先端部にアームが回動可能に設けられ、さらに、ア
ームの先端部に軸を介してバケットが回動可能に設けら
れている。そして、この種の掘削機は、ブーム及びアー
ムはそれぞれ油圧式のシリンダにより回動操作されると
共に、バケットは、油圧式のシリンダによりバケットリ
ンクを介して回動操作されるようになっていて、それら
ブーム、アーム及びバケットを操作すると共に、旋回台
を旋回させることによって、バケットにより土を掘削し
たり、瓦礫などを掬ったり、それらをダンプカーに積み
込んだり、或いは斜面（法）などを整形したりするのに
使用される。

【０００３】しかしながら、前記バケットは、前記ブー
ム及びアームが回動する一つの面内でのみ軸を介して回
動が可能な構成となっている。このため、例えば溝を掘
削している場合において、バケットの開口部をその掘削
している溝の側面側に向けることはできず、その溝の側
面側を当該側面と交差する方向に掘削することはできな
い。溝の側面側を掘削するには、掘削機ごと位置を変え
る必要がある。また、バケットの外面で斜面などを整形
する場合に、バケットの作業範囲内であっても、掘削機
ごと位置を変えなければ作業ができない場合がある。

【０００４】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、掘削や整形などの種々の作業
を、掘削機ごと位置を変えなくとも良好に行うことがで
きて、使い勝手を向上できる掘削機用バケット装置を提
供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明の掘削機用バケット装置は、掘削
機のアームの先端部に軸を介して回動可能に取り付けら
れ、前記軸の軸方向に対してほぼ平行な取付面を有する
取付ベースと、この取付ベースの前記取付面に前記軸に
対してほぼ直交する中心線を中心にして回動可能に取り
付けられ、前記取付面に対して交差する面に開口部を有
するバケットと、前記取付ベースに前記バケットを回動
させるように設けられた駆動源とを具備したところに特
徴を有している。

【０００６】上記した手段によれば、掘削機のアームの
先端部に取付ベースを介して取り付けられたバケット
は、掘削機のアームが回動する一つの面内で軸を介して
回動できることに加えて、前記軸に対してほぼ直交する
中心線を中心にして回動させることができるので、当該
バケットの開口部が掘削機の運転者から見て例えば横向
きとなるようにもできる。このため、例えば溝を掘削し
ている場合において、バケットの開口部を、掘削してい
る溝の側面側に向けることができ、その溝の側面側を当
該側面と交差する方向に掘削することも可能になる。ま
た、バケットの外面で斜面などを整形する場合に、バケ
ットの角度を適宜調整することにより、いろいろな角度
の斜面にも対応できるようになる。

【０００７】この場合、取付ベースとバケットとの間
に、駆動源の回転力を前記バケットに伝達する回転伝達
機構を備え、この回転伝達機構は、前記取付ベースに固
定されたリング状をなすアウタリングと、このアウタリ
ングの内周部に回転可能に配設されると共に、前記バケ
ットが連結され、内周部に多数個の歯部を有したリング
状をなすインターナルギヤと、このインターナルギヤの
内側にあって当該インターナルギヤの回転中心から偏心
した部位に配置されると共に、外周部の歯部が前記イン
ターナルギヤの歯部に歯合するように設けられ、前記駆
動源により回転されることに基づき前記インターナルギ
ヤを介して前記バケットを回動させるピニオンとを備え
る構成とすることが好ましい。

【０００８】このものによれば、インターナルギヤの回
転中心から偏心した部位に配置したピニオンを駆動源に
より回転させることに基づき、インターナルギヤを介し
てバケットを回動させる構成としているので、バケット
をこれの回動中心で駆動源により直接回転させる場合と
は違い、バケットを比較的小さな駆動力で回動させるこ
とができる。また、ピニオンはインターナルギヤの内側
に配置されているので、そのピニオンやこれを駆動する
駆動源が径方向の外部に突出しないようにできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１ないし図５を参照して説明する。まず、図５に
おいて、掘削機１は、油圧式のバックホーであり、走行
用の無限軌道帯２を備えた走行装置３の上に、旋回座軸
受４ａを介して旋回台４が中心線Ｏ１を中心に旋回可能
に設けられており（矢印Ａ参照）、この旋回台４上に運
転室５及びブーム６が設けられている。ブーム６は、下
端部が旋回台４に回動可能に支持されていて、上下方向
（矢印Ｂ参照）に回動可能に設けられている。このブー
ム６の先端部には、アーム７が軸８を介して矢印Ｃ方向
に回動可能に設けられている。ブーム６及びアーム７
は、それぞれ油圧式のブームシリンダ９及びアームシリ
ンダ１０により回動操作されるようになっている。

【００１０】しかして、上記アーム７の先端部には、本
発明に係るバケット装置１１が装着されており、以下、
このバケット装置１１について詳述する。バケット装置
１１の取付ベース１２は、図１及び図２に示すように、
円板状をなす鉄製のベース板１２ａと、このベース板１
２ａの背面に設けられた２個の鉄製の取付板１２ｂ，１
２ｂとを有していて、取付板１２ｂ，１２ｂが、アーム
７の先端部に軸１３を介して回動可能に取り付けられて
いると共に、取付部１３ａを介してバケットリンク１４
の先端部に回動可能に取り付けられている。

【００１１】上記軸１３は、アーム７の延び方向に対し
て直交しており、ベース板１２ａの取付面１２ｃ（図１
及び図２において右側の面）は、その軸１３とほぼ平行
となっている。アーム７には油圧式のバケットシリンダ
１５が設けられていて、このバケットシリンダ１５のロ
ッド１５ａの先端部がバケットリンク１４に連結されて
いる。そして、上記取付ベース１２は、バケットシリン
ダ１５によりバケットリンク１４を介して上記軸１３を
中心に矢印Ｄ方向に回動される構成となっている。

【００１２】上記ベース板１２ａの背面における外周部
寄りの部位には、駆動源を構成する油圧モータ１６が取
り付けられている。この油圧モータ１６には、複数本の
油圧用のホース１７の一端部が接続されており、これら
ホース１７の他端部は運転室５側の油圧源に接続されて
いる。

【００１３】そして、ベース板１２ａの取付面１２ｃ
に、回転伝達機構１８を介してバケット１９が、前記軸
１３に対して直交する中心線Ｏ２を中心にしてその取付
面１２ｃに沿って回転可能に設けられている（矢印Ｅ参
照）。回転伝達機構１８は、図２ないし図４に示すよう
に、ベース板１２ａよりも小さなリング状をなすアウタ
リング２０と、このアウタリング２０の内周部に多数個
のボール２１（図４参照）を介して回転可能に配設さ
れ、内周部に多数個の歯部２２ａが形成されたリング状
をなすインターナルギヤ２２と、このインターナルギヤ
２２の内側にあって当該インターナルギヤ２２の回転中
心である中心線Ｏ２（図３参照）から偏心した部位に配
置されると共に、外周部の歯部２３ａがインターナルギ
ヤ２２の歯部２２ａに歯合するように設けられたピニオ
ン２３とから構成されていて、ピニオン２３が前記油圧
モータ１６の回転軸１６ａに取着されている。

【００１４】そして、アウタリング２０が、前記取付ベ
ース１２のベース板１２ａにねじ２４により固定され、
また、上記バケット１９の鉄製のバケットベース２５
が、インターナルギヤ２２にねじ２６により固定されて
いる。なお、アウタリング２０及びインターナルギヤ２
２には、図４に示すように、それらの間の隙間を覆うよ
うにシール部材２７が設けられている。上記バケット１
９は、バケットベース２５と、このバケットベース２５
の取付板２５ａ，２５ａにねじ２８により固定された鉄
製の容器状のバケット本体２９とから構成されていて、
そのバケット本体２９の図１ないし図３の上面側に矩形
状の開口部２９ａが形成されている。バケット本体２９
には、開口部２９ａの前部側（図１及び図２中、右側）
に位置させて掘削用の複数本の爪３０がねじにより着脱
可能に取り付けられている。

【００１５】従って、バケット１９は、取付ベース１２
の取付面１２ｃに上記回転伝達機構１８を介して中心線
Ｏ２を中心にしてその取付面１２ｃに沿って１回転以上
の範囲で回転可能に取り付けられ、取付面１２ｃに対し
て交差する面に開口部２９ａを有した構成となってい
る。

【００１６】ここで、油圧モータ１６の回転軸１６ａに
よりピニオン２３が回転されると、インターナルギヤ２
２が回転され、このインターナルギヤ２２と一体にバケ
ット１９が中心線Ｏ２を中心に回転される。油圧モータ
１６は、運転室５での操作により制御されるようになっ
ている。なお、上記した回転伝達機構１８は、バックホ
ーなどの掘削機１において、旋回台４を旋回可能に支持
する前記旋回座軸受４ａと同様な構成のもので、強度や
振動に強く、耐久性にも優れている。

【００１７】次に上記構成の作用を説明する。掘削機１
の運転室５において、運転者が操作レバーなどを操作す
ることに基づき、図５に示すように、旋回台４を中心線
Ｏ１を中心に矢印Ａ方向に旋回させることができると共
に、ブーム６及びアーム７を矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向
に回動させることができ、さらに、バケット１９を軸１
３を介して矢印Ｄ方向に回動させることができると共
に、油圧モータ１６により中心線Ｏ２を中心に矢印Ｅ方
向にも回転させることができる。

【００１８】この場合、バケット１９は、ブーム６及び
アーム７が回動する一つの面内で軸１３を介して矢印Ｄ
方向に回動できることに加えて、取付ベース１２の取付
面１２ｃに沿って中心線Ｏ２を中心に矢印Ｅ方向にも回
転させることができるため、例えば次のようなことがで
きる。

【００１９】（１）バケット１９は、これの爪３０及び
開口部２９ａが、掘削機１の運転者から見て横向きとな
る状態にできるため、例えばバケット１９により溝を掘
削している場合において、バケット１９を爪３０及び開
口部２９ａが溝の側面側を向く状態として、旋回台４の
旋回機能も利用することで、掘削機１の位置を変えず
に、その溝の側面側（側面と交差する方向）を掘削する
ことも可能となる。この場合、大量の掘削はできないも
のの、溝の側面を仕上げる場合などに有効である。

【００２０】（２）バケット１９は、これの爪３０が運
転席５側に向き、かつ開口部２９ａが上向きとなる状態
（図１ないし図３の状態）にできると共に、爪３０が運
転席５とは反対側に向き、かつ開口部２９ａが上向きと
なるようにもできるため、溝を掘削する場合に、溝を運
転席５に近付く方向に掘削できると共に、運転席５から
遠ざかる方向にも掘削することが可能となる。また、斜
め方向に掘削することも可能である。 （３）ブーム６及びアーム７を上方の位置へ回動させた
状態で、バケット１９は、これの爪３０が上向きとなる
状態にできるため、例えばトンネルような場所で、天井
面を削ることも可能となる。

【００２１】（４）爪３０を運転席５とは反対側を向け
た状態で、バケット１９により例えば水や砂と混ぜたセ
メントを掬い、そのバケット１９を高い位置まで持ち上
げ、旋回台４ごと所定の位置まで旋回させた後、バケッ
ト１９を油圧モータ１６により回転させてバケット１９
内のセメントを所定の場所に開けるようにすることもで
きる。 （５）バケット１９の外面で斜面などを整形する場合
に、バケット１９の角度を適宜調整することにより、掘
削機１の位置を変えずに、いろいろな角度の斜面にも対
応できるようになる。

【００２２】このように本実施例によれば、バケット１
９は、ブーム６及びアーム７が回動する一つの面内で軸
１３を介して矢印Ｄ方向に回動できることに加えて、取
付ベース１２の取付面１２ｃに沿って中心線Ｏ２を中心
に矢印Ｅ方向にも回転させることができるため、掘削や
整形などの種々の作業を、掘削機ごと位置を変えなくと
も良好に行うことができて、使い勝手を向上できる。

【００２３】また、バケット１９の駆動源を構成する油
圧モータ１６とバケット１９との間に回転伝達機構１８
を設けていて、この回転伝達機構１８におけるインター
ナルギヤ２２の回転中心から偏心した部位に配置したピ
ニオン２３を油圧モータ１６により回転させることに基
づき、インターナルギヤ２２を介してバケット１９を回
転させる構成としているので、バケット１９をこれの回
転中心で駆動源により直接回転させる場合とは違い、バ
ケット１９を比較的小さな駆動力で回転させることがで
きる。これにより、油圧モータ１６にかかる負担を軽減
できる。また、ピニオン２３はインターナルギヤ２２の
内側に配置されているので、そのピニオン２３やこれを
駆動する油圧モータ１６が径方向の外部に突出しないよ
うにできる。

【００２４】また、バケット１９の駆動源として油圧モ
ータ１６を用いているので、油圧駆動式の掘削機１の場
合には、その油圧モータ１６の配管などが容易にでき
る。しかも、油圧モータ１６は、正転及び逆転も容易に
切り替えることができるため、使い勝手も良い。

【００２５】図６は本発明の第２実施例を示したもので
あり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、取付ベース１２に回転伝達
機構１８を介して回転可能に設けられたバケット３１の
バケット本体３２は、主として整形に用いられるもの
で、上記した第１実施例のバケット本体２９よりも平坦
な整形面３２ｂが大きくなっていて、開口部３２ａに掘
削用の爪は取り付けられていない。

【００２６】このようなバケット３１を用いることによ
り、道路のような水平面３４ａ、前上がりの斜面３４
ｂ、前下がりの斜面３４ｃ、垂直面３４ｄ、上側の斜面
３４ｅや天井面３４ｆなども良好に整形することができ
る。

【００２７】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。バケット１９，３１の駆動源としては、油圧
モータ１６に代えて電動モータを用いても良い。また、
バケット１９，３１は、１回転以上回転させずに、１回
転以内で回動させるようにしても良い。バケット１９，
３１において、バケットベース２５とバケット本体２
９，３２とは一体化しても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得ることができる。請求項１
の掘削機用バケット装置によれば、バケットは、掘削機
のアームが回動する一つの面内で軸を介して回動できる
ことに加えて、前記軸に対してほぼ直交する中心線を中
心にして回動させることができるため、掘削や整形など
の種々の作業を、掘削機ごと位置を変えなくとも良好に
行うことができて、使い勝手を向上できる。

【００２９】請求項２の掘削機用バケット装置によれ
ば、インターナルギヤの回転中心から偏心した部位に配
置したピニオンを駆動源により回転させることに基づ
き、インターナルギヤを介してバケットを回動させる構
成としているので、バケットをこれの回転中心で駆動源
により直接回転させる場合とは違い、バケットを比較的
小さな駆動力で回転させることができる。また、ピニオ
ンはインターナルギヤの内側に配置されているので、そ
のピニオンやこれを駆動する駆動源が径方向の外部に突
出しないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の斜視図

【図２】要部の破断側面図

【図３】要部の破断正面図

【図４】要部の拡大断面図

【図５】作用を説明するための掘削機全体の側面図

【図６】本発明の第２実施例を示す作用説明用の側面図

【符号の説明】

１は掘削機、４は旋回台、６はブーム、７はアーム、１
１はバケット装置、１２は取付ベース、１２ｃは取付
面、１３は軸、１６は油圧モータ（駆動源）、１８は回
転伝達機構、１９はバケット、２０はアウタリング、２
２はインターナルギヤ、２３はピニオン、２５はバケッ
トベース、２９はバケット本体、２９ａは開口部、３１
はバケット、３２はバケット本体、３２ａは開口部、３
２ｂは整形面、Ｏ２は中心線を示す。

フロントページの続き (72)発明者 井上 博 愛知県西加茂郡三好町大字明知字深田11番 地の５八木産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D012 HA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削機のアームの先端部に軸を介して回
   動可能に取り付けられ、前記軸の軸方向に対してほぼ平
   行な取付面を有する取付ベースと、 この取付ベースの前記取付面に前記軸に対してほぼ直交
   する中心線を中心にして回動可能に取り付けられ、前記
   取付面に対して交差する面に開口部を有するバケット
   と、 前記取付ベースに前記バケットを回動させるように設け
   られた駆動源とを具備したことを特徴とする掘削機用バ
   ケット装置。
2. 【請求項２】 取付ベースとバケットとの間に、駆動源
   の回転力を前記バケットに伝達する回転伝達機構を備
   え、 この回転伝達機構は、 前記取付ベースに固定されたリング状をなすアウタリン
   グと、 このアウタリングの内周部に回転可能に配設されると共
   に、前記バケットが連結され、内周部に多数個の歯部を
   有したリング状をなすインターナルギヤと、 このインターナルギヤの内側にあって当該インターナル
   ギヤの回転中心から偏心した部位に配置されると共に、
   外周部の歯部が前記インターナルギヤの歯部に歯合する
   ように設けられ、前記駆動源により回転されることに基
   づき前記インターナルギヤを介して前記バケットを回動
   させるピニオンとを備えていることを特徴とする請求項
   １記載の掘削機用バケット装置。